Logika drabinkowa i inne opcje programowania sterowników PLC

Najpowszechniejszym sposobem programowania wczesnych sterowników PLC było wykorzystanie tzw. logiki drabinkowej. Zasadniczo diagram logiki drabinkowej stanowił graficzny sposób przedstawienia funkcji w typowym sterowniku PLC oraz wykonywanych czynności sterowania. Na przykład: linie na diagramie logiki drabinkowej mogły zawierać łącznik rozwierny lub zwierny, włączający lub wyłączający silnik, bądź zasilający cewkę przekaźnika. Funkcje te były reprezentowane przez szczeble drabinki — stąd nazwa „logika drabinkowa”.

Przez wiele lat był to standardowy sposób programowania sterowników PLC. Nawet dzisiaj programowanie z użyciem logiki drabinkowej jest najpopularniejszym językiem programowania w USA, prawdopodobnie głównie ze względu na prostotę i szeroką znajomość w branży sterowania, szczególnie wśród elektryków i techników.

Obecnie istnieją inne języki programowania sterowników PLC, które zostały ustandaryzowane w normie IEC 61131-3. („3” oznacza część trzecią normy opublikowanej w roku 2013.) Norma ta definiuje dwa podstawowe typy języków programowania: graficzne i tekstowe.

Typowy diagram logiki drabinkowej. (Autor diagramu: Nuno Nogueira, Wikimedia Commons)

Norma definiuje 5 różnych języków:

• Diagram drabinkowy – pierwotny język programowania sterowników PLC, stanowiący graficzną reprezentację elementów obwodu, takich jak łączniki i silniki.
• Diagram bloków funkcyjnych – graficzny język programowania; funkcje są opisywane jako bloki z połączeniami wejściowymi i wyjściowymi.
• Sekwencyjny schemat funkcyjny – również graficzny język programowania, dobrze nadający się do koordynowania dużych zadań poprzez podział na mniejsze procesy.
• Tekst strukturalny – tekstowy język programowania na bazie języka wyższego poziomu Pascal; pozwala na komunikację z innymi językami w oparciu o wspólne elementy strukturalne.
• Lista instrukcji – tekstowy język programowania niższego poziomu, który mocno przypomina assembler.

Język programowania w znacznej mierze zależy od producenta sterownika PLC. Najpowszechniej stosowanym językiem nadal pozostaje logika drabinkowa, jednak sekwencyjne schematy funkcyjne również są dość popularne. Ponadto nie wszystkie sterowniki PLC dają możliwość uruchamiania różnych języków IEC ze względu na ograniczenia pamięci i prędkości procesora.

Naturalną tendencją wielu inżynierów jest trzymanie się języka programowania, który już dobrze znają. Jednakże zależy to również od tego, jakiej firmy sterownik PLC jest używany i jakie języki programowania on wykorzystuje.